JPH0320557Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、カークーラ等に用いられる容量可
変型の気体圧縮機に係り、特に高速運転時、ベー
ンに加わる摩擦トルクを大幅に低減するようにし
た気体圧縮機に関する。

《発明の背景》 一般に、ロータリーベーン型気体圧縮機は、シ
リンダ室から吐出される高圧ガスの吐出圧力を利
用して、潤滑油を圧縮機本体の各部、例えばロー
タの軸受部やベーン圧室に供給するようにしてい
る。そしてロータの径方向に進退自在に装着され
たベーンは、ロータの回転に伴う遠心力と、ベー
ン圧室を通じてベーンの底部に供給される油圧と
の相乗効果によつて、シリンダ室内壁に対するベ
ーンの接触を得るように構成されている。

さらにこれら気体圧縮機は、エンジンに並設さ
れ、このエンジンのクランクシヤフトプーリから
Ｖベルト駆動され、圧縮機側に装着された電磁ク
ラツチで駆動側と断続するようにしている。

したがつて、従来のロータリーベーン型気体圧
縮機にあつては、圧縮機の能力はエンジンの回転
速度に比例して向上することになるが、このこと
は逆に高速度で走行した場合には気体圧縮機は高
速で駆動されるために車室内を過冷房気味にして
しまう原因になるとともに、これに比例して消費
動力も増大するという欠点がある。

加えて、高速運転時、ロータの回転によりベー
ンに加わる遠心力が非常に大きなものとなり、そ
れに伴いベーン先端に加わる摩擦トルクも著しく
増大し、製品寿命を短期化する欠点があつた。前
者の過冷房対策として、先に出願人は、気体圧縮
機の駆動速度に応じて、冷媒ガスの圧縮作業室の
容量を可変させる、いわゆる容量可変型の気体圧
縮機を種々提案している。

代表的なものを概略説明すると、圧縮機のフロ
ントサイドブロツクの内面側に制御プレートを設
け、かつこの制御プレートに、フロントサイドブ
ロツクの連絡孔と連通する凹部（吸入口）を形成
し、制御プレートを駆動手段により所定角度回転
させることにより、フロントサイドブロツクの連
絡孔から吸入される吸気容量を可変とする構成で
ある。

しかしながら、後者すなわちベーンの摩擦トル
クの低減については、有効な解決策が提案されて
いないのが現状である。

《発明の目的》 この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高速・低速運転に
応じて、圧縮作業室の容量を可変とする容量可変
形の気体圧縮機に係り、特に高速運転時、ベーン
先端に加わる摩擦トルクを大幅に低減するように
した気体圧縮機を提供することにある。

《考案の構成》 上記目的を達成するためにこの考案は、内周略
楕円筒状に形成されたシリンダと、このシリンダ
の両側に取り付けられるフロントおよびリアサイ
ドブロツクと、上記シリンダおよび両サイドブロ
ツクによつて構成されるシリンダ室内に回転自在
に横架され、その半径方向に進退自在な複数のベ
ーンを有するロータと、かつ上記フロントサイド
ブロツクの内面側に所定角度内で回転自在に軸着
された制御プレートとからなる圧縮機本体と、該
圧縮機本体を収容するとともに、そのリアサイド
ブロツクの後部に空間部を形成し、この空間部内
に吐出圧力下による潤滑油を貯油し、かつ前記ロ
ータのロータ軸先端を回転自在に保持する密閉ケ
ーシングとを備え、圧縮機本体に形成された油供
給経路を通じて、圧縮ガスの吐出圧により、前記
潤滑油を圧縮機本体の各部に供給すると同時に、
その潤滑油の一部を、ベーン圧室に供給し、この
油圧によつて前記シリンダ室の内壁に対するベー
ンの接触圧力を得るようにし、かつ、高速・低速
運転に応じて、上記制御プレートを回転駆動さ
せ、シリンダ室における圧縮作業室の容量を可変
とした気体圧縮機において、 低速、高速運転時における制御プレートの回転
位置により、前記油供給経路とベーン圧室とを選
択的に連通させる連通路が上記制御プレート内に
形成され、低速運転時、この連通路を介して、潤
滑油をベーン圧室に供給するとともに、高速運転
時、この連通路が遮断され、ベーン圧室の油圧を
減圧するようにしたことを特徴とする。

《実施例の説明》 以下、本考案に係る気体圧縮機の実施例につい
て、添付図面に基づき詳細に説明する。

第１図ないし第４図は本考案に係る気体圧縮機
の第１実施例を示すもので、第１図は気体圧縮機
の全体構成を示す縦断面図、第２図は同気体圧縮
機に用いる制御プレートの斜視図、第３図並びに
第４図は同気体圧縮機の低速・高速運転時におけ
る制御プレートの回転位置をそれぞれ示す断面
図、第５図は本考案に係る気体圧縮機の第２実施
例を示す縦断面図、第６図は同気体圧縮機に用い
る制御プレートの斜視図である。

第１図において、この気体圧縮機は、圧縮機本
体１とこの本体１を気密に包囲する一端開口形の
ケーシング２と、該ケーシング２の開口端面に取
り付けられたフロントヘツド３を備えている。

上記圧縮機本体１は、内周略楕円筒状のシリン
ダ４と、このシリンダ４の両側に取り付けられた
フロントサイドブロツク５およびリアサイドブロ
ツク６とを有し、これによつて形成された略楕円
筒状のシリンダ室内には、ロータ軸７と一体で、
かつ周囲にその半径方向に進退自在な５枚のベー
ン８を装着した充実円筒状のロータ９が回転自在
に横架されている。

また、上記フロントサイドブロツク５の内面側
には略円盤状の制御プレート１０が軸着され、こ
の制御プレート１０は所定角度内で回動自在に構
成されている。

そして、上記制御プレート１０の周縁部に凹部
１１（吸入口）が凹設されており、この凹部１１
を通じて、フロントサイドブロツク５の連絡孔１
２と、シリンダ室１３とが連通するようになつて
いる。

換言すれば、低速運転時には、吸入圧が上がる
ため、第３図に示すように、制御プレート１０の
凹部１１が、連絡孔１２と一致する箇所に位置し
て、圧縮作業室内の容量が最大となる。

一方、高速運転時には、吸入圧が下がるため、
制御プレート１０は第４図に示す位置まで回転
し、凹部１１によるバイパス流路を形成して、圧
縮作業室の閉じ込み容量は小容量となる。

このように、制御プレート１０を回転駆動させ
ることにより、低速・高速運転を問わず、常に吸
気圧を一定に保ち、圧縮作業室内の閉じ込み容量
を可変として、過冷房を防止する構成になつてい
る。

そして、エンジン側からの出力を電磁クラツチ
（共に図示せず）を介して、ロータ９が回転駆動
されると、フロントヘツド３に設けられた吸気口
１４から導入される低圧の冷媒ガスは、第１図の
実線矢印で示すようにフロントサイドブロツク５
に180度対向して形成された連絡孔１２を経て、
シリンダ室１３内に吸込まれ、次いでシリンダ室
１３内で圧縮された高圧ガスは吐出ポートおよび
吐出弁を経て、シリンダ４とケーシング２の内周
との間隙部に吐出し、さらにリアサイドブロツク
６に上記連絡孔１２と略90度の位相差をもつて設
けられた連絡孔を経て、リアサイドブロツク６の
背部にある油分離器１８に供給され、第１図破線
矢印で示すように、ケーシング２の後部空間から
吐出口１９を経て外部に吐出される。

さらに、リアサイドブロツク６と密閉ケーシン
グ２との間に形成される空間部２０は、潤滑油２
１が貯油されており、この潤滑油２１は吐出圧力
により、シリンダ４、両サイドブロツク５，６に
形成された油供給経路２２を通じてロータ軸７の
軸受部あるいはベーン圧室２３に供給される。

次に、本考案の要部について説明する。

すなわち、第１図ないし第４図に示す第１実施
例にあつては、上記油供給経路２２とベーン圧室
２３とを選択的に連通させる連通路２４が制御プ
レート１０に形成されている。

ここで、連通路２４は、第２図で示すように、
制御プレート１０の周縁に沿つて穿設された周縁
溝２５と、この周縁溝２５から制御プレート１０
の中心部に向かい貫通された貫通路２６とからな
る。

次いで、この実施例の作用効果について第３図
並びに第４図を用いて説明すると、第３図に示
す、低速運転時には、前述したように、圧縮機の
圧縮作業室の容量は最大となつており、このと
き、制御プレート１０の回転位置においてこの制
御プレート１０に形成された連通路２４は、油供
給経路２２と、周縁溝２５すなわち連通路２４が
連通しているため、こ連通路２４を介して、ベー
ン圧室２３に潤滑油が供給され、低速運転におけ
る、ベーン８の遠心力と、ベーン圧室２３に供給
される潤滑油の油圧により、ベーン８先端はシリ
ンダ室１３の内壁面に対して、適切な接触圧を得
ることができる。

そして、この種容量可変型の気体圧縮機にあつ
ては、徐々に高速運転になるにつれて、圧縮作業
室内の容量を小容量とするために、制御プレート
１０は図示しない駆動手段により第３図中時計回
り方向に回転するが、連通路２４の周縁溝２５
と、油供給経路２２が連通している間は、潤滑油
２１がベーン圧室２３に供給されることになる。
従つて制御プレート１０の回転角度がθ以内であ
れば、油供給経路２２と、ベーン圧室２３は、連
通路２４により連通され、ベーン圧室２３に潤滑
油２１が供給される。

さらに速度が増し、より高速になれば、制御プ
レート１０はその回転角度がθを越えて第４図に
示す位置まで回転する。そうした場合、制御プレ
ート１０の凹部１１のバイパス作用により、圧縮
作業室内の容量が小容量となるとともに、周縁溝
２５と油供給経路２２とは連通しなくなる。その
ため連通路２４はベーン圧室２３内への潤滑油２
１の供給を遮断する。

したがつて、高速運転時には、ベーン圧室２３
に潤滑油２１が供給されないため、ベーン８の背
圧を減圧させることができる。

このように本実施例によれば、低速運転時には
制御プレートの連通路２４を通じて、ベーン圧室
２３内に潤滑油を供給する一方、高速運転時に
は、この連通路を遮断し、ベーン圧室２３内への
潤滑油２１の供給を停止することにより、高速運
転時ロータ９の回転に伴う遠心力が膨大なものに
なつたとしても、油圧を低減させることにより、
ベーン８の摩擦トルクの低減を図ることができ
る。

次に、第５図並びに第６図に示すものは、制御
プレート１０に形成される連通路の別実施例を示
す。

この実施例では、連通路２７は、制御プレート
１０の側面に、制御プレート１０を同心とする円
弧状溝２８と、この円弧状溝２８から中央部に貫
通せた貫通孔２９とからなり、この連通路２７
は、フロントサイドブロツク５に形成された油供
給経路２２から分枝した油流通路２２ａとベーン
圧室２３とを選択的に連通させるもので、前述実
施例同様、制御プレート１０の回転位置により、
すなわち、低速運転時、円弧状溝２８と油通路２
２ａが連通しており、潤滑油２１をベーン圧室２
３内に供給し、高速運転時、油通路２２ａと円弧
状溝２８との連通が遮断されれば、ベーン圧室２
３への潤滑油２１の供給が停止し、ベーン８の背
圧を減圧させるというものである。

《考案の効果》 以上説明してきたように本考案に係る気体圧縮
機は、低速・高速運転に応じて、制御プレートを
回転させて、圧縮作業室の閉び込み容量を可変と
し、長期の連続運転中においても過冷房気味とな
らず、消費動力を低減することができる容量可変
型の気体圧縮機において、制御プレート内に、油
流通経路とベーン圧室とを選択的に連通させる連
通路を形成し、車速、すなわち低速・高速に応じ
て回転駆動される制御プレートの回転位置におい
て、この連通路を連通あるいは非連通とし、よつ
て、低速運転時はベーン圧室に潤滑油を供給し、
高速運転時に限り上記連通路を遮断し、ベーン圧
室に潤滑油の供給を停止し、ベーンの背圧を低減
するようにしたものであるから、高速運転時、ロ
ータの回転に伴い遠心力が増大したとしても、ベ
ーンに加わる油圧を低下させることにより、ベー
ンの摩擦トルクを大幅に低減させることが可能と
なり、気体圧縮機の製品寿命を著しく長期化させ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る気体圧縮機の第１実施例
を示す縦断面図、第２図は同気体圧縮機に用いる
制御プレートの斜視図、第３図並びに第４図は低
速運転時、高速運転時における制御プレートの回
転位置を示す各断面図、第５図は本考案に係る気
体圧縮機の第２実施例を示す縦断面図、第６図
は、同気体圧縮機に用いる制御プレートを示す斜
視図である。 ４……シリンダ、５……フロントサイドブロツ
ク、６…リアサイドブロツク、８……ベーン、９
……ロータ、１０……制御プレート、１１……凹
部（吸入口）、１２……連絡孔、１３……シリン
ダ室、１４……吸気口、１９……吐出口、２０…
…空間部、２１……潤滑油、２２……油供給経
路、２３……ベーン圧室、２４，２７……連通
路、２５……周縁溝、２６，２９……貫通孔、２
８……円弧状溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 シリンダとこのシリンダの両側に取り付けられ
   たフロントと、リア両サイドブロツクによつて構
   成されるシリンダ室と、このシリンダ室内に回転
   自在に横架され、その半径方向に進退自在な複数
   のベーンを有するロータと、上記フロントサイド
   ブロツクの内面側に所定角度内で回転自在に軸着
   された制御プレートと、リアサイドブロツクの後
   部に吐出圧力下による潤滑油を貯油する空間部と
   を備え、上記潤滑油の一部を上記ベーンの背圧と
   して供給し、かつ上記制御プレートを高速・低速
   運転に応じて回転駆動させ、シリンダ室における
   圧縮作業室の容量を可変とした気体圧縮機におい
   て、 上記制御プレートにベーン背圧として潤滑油を
   選択的にベーン圧室に導く連通路を設け、運転状
   態に対応した、この制御プレートの回転位置によ
   り、低速運転時はこの連通路を介して潤滑油をベ
   ーン圧室に供給するとともに、高速運転時はこの
   連通路が遮断され、ベーン圧室の油圧を減圧する
   ことにより、ベーン背圧を調整する構成であるこ
   とを特徴とする気体圧縮機。